Edad del Planeta Tierra
Es el resultado de una búsqueda muy larga que comenzó en la antigüedad grecorromana.
La Edad del Planeta Tierra
Áreas Temáticas: Astrofísica, Astronomía, Bioquímica, Ciencias de la Tierra, Ciencias Físicas, Conservación de la Naturaleza, Cosmología, Geofísica, Geografía Física, Geología, Historia de las ciencias, Interior de la Tierra, Mundo Natural, Planetas
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Que la Tierra e incluso el Universo tengan una edad es algo evidente hoy en día. Es bien sabido que estas edades se cuentan en miles de millones de años: 4550 millones para la Tierra y sin duda unas tres veces más para el Universo, como establecieron respectivamente los geoquímicos a mediados del siglo XX y los cosmólogos en las décadas siguientes.
Sin embargo, estos resultados, estos cálculos, fueron el resultado de una búsqueda muy larga que comenzó en la antigüedad grecorromana y que puede dividirse en cuatro grandes períodos que se superponen parcialmente. La primera comenzó alrededor del siglo V a. C. con los primeros filósofos griegos; fue filosófica, con la característica destacada de que, a pesar de sus supuestos divergentes, todas las escuelas antiguas coincidían en la idea de que el mundo, incluida la Tierra, no había sido creado ex nihilo. Desde el comienzo de la era cristiana hasta el siglo XVIII, el segundo período fue teológico; de hecho, se inscribió en el marco de una creación temporal del mundo tal como había sido revelada por el relato bíblico del Génesis, a partir del cual se dedujeron edades de la Tierra y del mundo de solo unos pocos miles de años.
Desde principios del siglo XVIII hasta finales del XIX, el tercer período fue naturalista; estuvo marcado por nuevas formas de observar la naturaleza que poco a poco pusieron en duda estas escalas de tiempo tan cortas, sin permitir, sin embargo, el establecimiento de cronologías que pudieran considerarse absolutas. Por lo tanto, las dataciones verdaderas tuvieron que esperar hasta el comienzo del último período, el físico, para ver la luz a finales del siglo XVIII; la edad de la Tierra pasó entonces de decenas de miles a cientos de millones de años con la física clásica, y finalmente a miles de millones de años a principios del siglo XX, cuando nació la física nuclear.
El trasfondo de la historia de la edad de la Tierra es, por lo tanto, una historia general de las ciencias, mezclada con consideraciones filosóficas y teológicas, ya que la cuestión estaba, por supuesto, íntimamente relacionada con el problema clave que siempre se ha planteado al hombre, el del origen del mundo.
La fuerza del razonamiento filosófico
Al igual que el día y la noche, las estaciones, los años y las generaciones parecen repetirse sin cesar. De un extremo a otro de la Tierra, el resultado fue una concepción de la tiempo que se ha calificado de cíclico. Como resumió Mircea Eliade en su clásico Mito del eterno retorno (1949), «todo vuelve a empezar en cada instante. El pasado no es más que la prefiguración del futuro. Ningún acontecimiento es irreversible y ninguna transformación es definitiva. En cierto sentido, incluso se puede decir que no ocurre nada nuevo en el mundo, porque todo no es más que la repetición de los mismos arquetipos primordiales».
Este marco se mantuvo cuando las grandes escuelas filosóficas griegas fueron fundadas en tan solo siglo y medio por Demócrito (~460-~370), Platón (~428-347), Aristóteles (~385-~322), Épicuro (~341-~270) o Zenón de Citio (~335-~264), el primer estoico. Por supuesto, la cuestión más importante, la del origen del mundo, no se dejó de lado. En la grandiosa cosmología de su diálogo titulado Timeo, Platón afirmó que el mundo había tenido un comienzo: le atribuyó como autor a un dios creador que ordenó la khôra, un «recipiente» que poco después se consideró materia informe. A pesar de sus desacuerdos fundamentales, los atomistas y los estoicos compartían la idea de que el mundo pasaba continuamente por ciclos de formación y destrucción, resultando estas destrucciones respectivamente del azar de las colisiones atómicas y de conflagraciones generales de origen divino.
Sin embargo, a largo plazo, las ideas que ejercieron una influencia más duradera y fuerte fueron las de Aristóteles. Al describir un pequeño universo, centrado en la Tierra y limitado por la esfera de las estrellas fijas, Aristóteles se dedicó a demostrar, tanto filosófica como físicamente, por qué el mundo era necesariamente eterno. Si se suponía, por ejemplo, que la tiempo había tenido un comienzo, entonces había que admitir la ausencia de tiempo antes, lo cual era absurdo, ya que el concepto de «antes» presuponía la existencia del tiempo. Del mismo modo, un movimiento de tiempo no podía producirse espontáneamente: o existía desde la eternidad, o era el resultado de la acción de otro movimiento que era a su vez eterno o el producto de otro movimiento, y así sucesivamente. En cuanto a la existencia de un mundo celestial evidentemente inmutable, también atestiguaba la eternidad del tiempo, ya que la incorruptibilidad era por definición absoluta. En su tratado Del cielo, Aristóteles concluye que «el cielo entero no ha sido engendrado y, por lo tanto, no puede perecer, como algunos dicen de él, sino que es uno y eterno, sin principio ni fin en toda su duración de tiempo, y que contiene en sí mismo el tiempo infinito, de esto podemos estar convencidos».
Al igual que el mundo, el tiempo era increado al estar indisolublemente ligado al movimiento de los astros. En un mundo eterno, la Tierra no era, sin embargo, localmente inmutable. Simplemente seguía sometida a los mismos tipos de transformación que podían afectarla. «Dado que el tiempo no se agota y que el Universo es eterno», afirmó Aristóteles en Meteorología, «los ríos nacen y mueren y no siempre son los mismos lugares de la Tierra los que quedan sumergidos». Sin embargo, lo importante era que «en toda la Tierra no siempre son las mismas regiones las que son un mar, las otras un continente, sino que todas cambian con el tiempo». Ciertamente, todo cambiaba con el tiempo, pero la Tierra permanecía globalmente inalterada, de modo que no era sede de ninguna irreversibilidad y nunca se producía ninguna evolución. Una naturaleza en la que todo estaba gobernado por los ciclos eternos de los astros, que a su vez eran inmutables, ignoraba por definición toda historia. La idea de reconstruir su pasado era simplemente inimaginable.
Independientemente de que discreparan sobre la eternidad del mundo, su creación temporal, sus formaciones y destrucciones periódicas, todas las escuelas griegas postulaban que la materia era eterna. Muy temprano, Parménides de Elea (siglos VI a. C. - V a. C.) había afirmado que «el ser es, pero el nada o vacío no es», de acuerdo con Demócrito, según el cual «nada puede generarse a partir del no ser y nada puede, al corromperse, volver al no ser». La materia constituía, por tanto, un principio fundamental. Siendo por definición inmaterial, ¿había creado el dios de los cristianos el mundo a la manera del demiurgo platónico ordenando un caos preexistente? Tras algunas vacilaciones debidas a la ambigüedad del primer párrafo del Génesis, el primer libro del Pentateuco, «En el principio creó Dios los cielos y la tierra», el dogma de la creación ex nihilo daría una respuesta negativa. Pero esto representaría un absurdo total a la luz de la filosofía griega, porque la idea de que «nada nace de la nada» era para los antiguos la base de toda filosofía de la naturaleza.
La cronología: una preocupación cristiana
Aceptado en la Edad Media tanto en Bizancio como en el mundo musulmán y en Occidente, el pequeño universo de Aristóteles centrado en la Tierra no fue cuestionado durante casi dos milenios. La eternidad del mundo, en cambio, fue rápidamente cuestionada por los cristianos porque contradecía claramente el cuadro bíblico de la Creación minuciosamente descrito en el Génesis. Sin embargo, para los primeros cristianos, la creación del mundo no era ni una cuestión de dogma ni un problema cosmológico. Como episodio de una historia centrada en el hombre, era un acto divino cuya realidad no era objeto de duda y que, además, no requería ninguna explicación filosófica, ya que quedaba relegado a un segundo plano por la Encarnación y la Pasión de Cristo.
Fue a mediados del siglo II cuando la cuestión del tipo de creación adquirió gran importancia en el marco de las polémicas con las sectas gnósticas. Estas habían planteado un serio problema teológico: si todo tenía un origen divino, ¿cómo podía el Dios bueno de las Escrituras ser la fuente del mal? Y como Dios no había podido crear el mundo a partir de sí mismo, debido a su indivisibilidad e inmutabilidad, la única forma de explicar la existencia del mal era suponer una creación de tipo platónico, hecha a partir de materia preexistente. Según diferentes esquemas, se hacía posible imaginar cómo un cosmos manifiestamente imperfecto había sido creado no por Dios, sino por seres celestiales de menor rango que lo habían ignorado o se habían rebelado contra él después de que los Cielos hubieran sido creados.
Para los cristianos, estas explicaciones planteaban a su vez una dificultad considerable, ya que la libertad divina no habría sido absoluta, sino limitada por la naturaleza de esta materia informe, en relación con la cual Dios no habría gozado de ninguna preeminencia ontológica. En su Contra Hermógenes, el apologista Tertuliano (~155-~225) resumió la magnitud del problema imaginando una materia eterna comparándose con Dios:
«Yo también soy el primero, yo también precedo a todas las cosas, yo también soy la fuente de todas las cosas; éramos iguales, existíamos juntos, los dos, sin principio ni fin, los dos sin autor ni dios. ¿Quién puede someterme a un Dios contemporáneo y coexistente? Si es porque se llama Dios, yo también tengo mi propio nombre. A menos que yo sea Dios y él la materia, ya que ambos somos lo que es uno de nosotros».
La preexistencia de un caos platónico debía, por tanto, ser rechazada firmemente, como lo justificaron Tertuliano y Taciano el Asirio (~120-apr. 173) en Roma, o los obispos Teófilo (muerto apr. 180) en Antioquía y San Ireneo (~130-~208) en Lyon. Independientemente unos de otros, estos autores transformaron así la cuestión cosmológica de la formación del mundo planteada por los gnósticos en un problema teológico: a pesar de sus diferentes antecedentes, su afirmación común de una Creación ex nihilo subrayó la unidad, la potencia absoluta y la libertad absoluta de Dios al evocar el misterio insondable de una obra de la que solo el origen divino no dejaba lugar a dudas.
Rápidamente, esta tesis de una Creación ex nihilo se difundió entre los cristianos, convirtiéndose incluso en uno de sus principales artículos de fe. Para el estudio de la naturaleza, una de sus consecuencias más notables fue trastornar la noción del tiempo defendida por las escuelas griegas. Mientras que la Creación marcaba obviamente su comienzo, el tiempo adquiría una dirección irreversible, ya que era impensable suponer que la Pasión de Cristo y el Juicio Final se repetirían. Fue, por tanto, este paso de un tiempo de naturaleza cíclica a un tiempo lineal lo que hizo posible la idea de que el mundo tenía una edad.
Ahora bien, el hecho de que esta edad pudiera determinarse fue también fruto de las controversias religiosas de la época, ya que la antigüedad de un culto se consideraba una garantía de su autenticidad. Siguiendo al historiador judío Flavio Josefo (37-~100), los cristianos reivindicaron su filiación judía para demostrar, mediante una minuciosa exégesis de las Escrituras, que Moisés era mucho más antiguo que todos los sabios griegos. Pero pudieron ir mucho más lejos en este camino debido al hecho de que una cronología podía ser ahora absoluta, y no solo relativa, ya que la creación del mundo era su punto de partida obvio.
Así surgió la idea de que la historia humana se confundía con la del mundo desde el primer momento de la Creación. Pero este momento podía datarse con precisión. Teófilo lo ilustró cuando afirmó que ya habían transcurrido 5695 años desde la muerte del emperador Aurelio Vero (en el año 169). El método de cálculo consistía en una minuciosa cuenta de los años, siguiendo, generación tras generación, la descendencia de Adán y Eva descrita en el Pentateuco y los acontecimientos históricos relatados en el Antiguo Testamento. Tal y como fue implementado por muchos otros apologistas, el método proporcionó inicialmente edades de entre 5000 y 6000 años.
Independientemente de cualquier consideración de la filosofía natural, las breves escalas de tiempo de estas cronologías mosaicas (porque se tomaban del Pentateuco, que se pensaba que había sido escrito por Moisés) se arraigaron profundamente en los cristianos debido a la autoridad indiscutible de las Escrituras.
Acompañando al nuevo sentido de la historia que estaba surgiendo, apareció entonces una obsesión sin precedentes por la cronología. ¿Qué habría sido de hecho una historia desprovista de fechas precisas y, por tanto, de puntos de referencia firmes? Pero la historia ya no era solo la del pueblo judío. Se había vuelto universal. Por definición, el annus mundi, el año de la Creación, fue el punto de partida de la «era mundial». Para resolver las incertidumbres que empañaban su determinación, se hizo evidente que se podía obtener una mayor precisión basándose en consideraciones astronómicas. Se sabía que la Pasión de Cristo había tenido lugar el 14 de nisán con luna llena.
Además, era razonable pensar que el mundo había sido creado en un momento noble de las revoluciones celestes. Desde este punto de vista, la equinoccio de primavera era preferible porque tradicionalmente se consideraba como longitud de referencia en la astronomía. Partiendo de la fecha de la Pasión, el problema consistía en determinar en cuántos años se remontaba a este equinoccio mediante ciclos luni-solares adecuados. Una de las soluciones obtenidas en Bizancio se impuso para fijar la Creación el 23 de marzo, 15 días antes de la primera aparición de la luna y 5 509 años antes de la Pasión. Así definida, la «era mundial» siguió siendo la referencia oficial del calendario en Bizancio hasta el final del Imperio e incluso después en Rusia.
Los fósiles, marcadores del tiempo
Para los cristianos, la historia adquirió un nuevo sentido de orden secuencial, y ya no de una secuencia casi aleatoria de acontecimientos. El cambio quedó especialmente ilustrado por la primera cronología «universal» que el obispo Eusebio de Cesarea (hacia 265-341 a. C.) estableció mediante hábiles comparaciones entre diferentes sistemas cronológicos: los de romanos y griegos, por ejemplo, se ajustaron mutuamente por el hecho de que Roma se había fundado el primer año de la séptima olimpiada. Eusebio ilustró que la historia de la Tierra debía inscribirse en este mismo marco cronológico cuando atribuyó al Diluvio la presencia de diversas especies de peces de agua dulce encontrados en la cima del monte Líbano. Al relacionar un vestigio de la historia de la Tierra con un episodio bien definido de la historia humana, y por lo tanto al mismo tiempo de la historia del mundo, Eusebio fue el autor de la primera datación geológica «absoluta».
Pero surgió un problema espinoso cuando, como hizo san Agustín de Hipona (354-430), se observó que las edades sistemáticamente más bajas se extraían de la Vulgata, la traducción latina de la Biblia, en lugar de la Septuaginta, la versión griega producida en Alejandría en el siglo III a. C. para la diáspora judía helenizada. Durante casi quince siglos, eminentes eruditos desplegaron tesoros de erudición para tratar de resolver estas discrepancias. El gran Isaac Newton (1642-1727) fue uno de los últimos en participar en el debate con una erudita Cronología de los antiguos reinos, publicada póstumamente, en la que concluía que la Tierra tenía solo 4000 años. Pero la fatiga había acabado ganando a las mentes ante la inutilidad de los esfuerzos desplegados para establecer una edad indiscutible. En su Chronologie de l'histoire sainte, Alphonse des Vignoles (1649-1744), uno de los primeros directores de la Academia de Ciencias de Berlín, lamentó en 1738 haber recopilado él mismo «más de doscientas cálculos diferentes, de los cuales el más corto cuenta solo 3483 años desde la Creación del Mundo hasta Jesucristo: y el más largo cuenta con 6984. Es una diferencia de 35 siglos».
Paralelamente, los fósiles de poco a poco habían vuelto a la palestra, ya que su ubicuidad hasta las cimas de las altas montañas hacía difícil atribuir su depósito únicamente al episodio del Diluvio. Se pudo dudar de su origen orgánico imaginando que eran «juegos de la naturaleza», falsificaciones minerales que crecían lentamente en las profundidades de la Tierra, al igual que se veían crecer las concreciones en las galerías de las minas; incluso se imaginó que podían reproducirse en las profundidades de la Tierra.
Sin embargo, no faltaban argumentos sólidos a favor de un origen orgánico, como ya habían planteado Bernard Palissy (~1510-1590) y otros observadores perspicaces. Nicolas Sténon (1638-1686), un anatomista danés al servicio del duque de Toscana, lo demostró rigurosamente después de que un día le pidieran que examinara la cabeza de un gran tiburón. La similitud de los dientes del animal con los glosópetros, pequeñas piedras a las que se atribuían diversas virtudes, le llevó a querer dilucidar su modo de formación. Así fue como describió de manera más general cómo se petrificaban las conchas o los peces y afirmó que lo hacían en el seno de sedimentos depositados horizontalmente en el fondo de los lagos y los mares. Y el apilamiento de sus capas revelaba el orden de su depósito, reconoció Sténon, marcando así el verdadero nacimiento de la geología: reconstruir el pasado de la Tierra, incluyendo pliegues y otros accidentes tectónicos, se había hecho posible.
El descubrimiento de innumerables volcanes extintos en la segunda mitad del siglo XVIII, y luego el de glaciaciones antiguas, también ilustraron que la superficie de la Tierra había variado mucho a lo largo de los siglos. Sin embargo, tales cambios eran imperceptibles a escala de las civilizaciones humanas. Poco a poco se llegó a la conclusión de que las escalas de tiempo mosaicas eran demasiado cortas. De particular interés fue entonces otro descubrimiento, el de que algunos fósiles pertenecían a especies de las que nunca se había visto ningún individuo vivo; este era el caso particular de los grandes mamíferos que, como el mastodonte, ciertamente no habrían escapado a la observación. Estas especies estaban, por tanto, extintas, ya que habían vivido en períodos bien definidos de la historia de la Tierra. A cambio, se hizo posible utilizar aquellas especies que habían tenido una amplia distribución geográfica para establecer una cronología relativa: de un extremo a otro de la Tierra, se establecieron correlaciones entre estratos en los que se encontraban los mismos fósiles característicos. Sin darse cuenta, los geólogos que se dedicaron a este ejercicio siguieron en todos los aspectos el mismo enfoque que Eusebio había seguido quince siglos antes para su historia universal.
Si bien las eras geológicas y sus diversas subdivisiones pudieron definirse a partir de principios del siglo XIX, no se pudo decir nada sobre sus respectivas duraciones. La cuestión se volvió especialmente espinosa cuando Charles Darwin (1809-1882) y Alfred Russell Wallace (1823-1913) presentaron simultáneamente la teoría de la evolución en Londres. Mientras que el segundo aseguraba que unas pocas decenas de millones de años habían sido suficientes para producir las formas de vida más evolucionadas, el primero postulaba duraciones considerablemente más largas. De hecho, los dos naturalistas habían tomado posturas divergentes en una gran discusión iniciada por el físico William Thomson (1824-1907), más conocido como Lord Kelvin.
La rigurosidad de la física
El origen lejano de esta discusión se remonta a las reflexiones de Georges Louis Leclerc, conde de Buffon (1707-1788), quien se había inspirado en René Descartes (1596-1650) y Gottfried Wilhelm Leibniz (1646-1716) para postular que la Tierra había sido inicialmente una masa fundida arrancada del Sol. La idea de Buffon fue entonces medir las velocidades de enfriamiento de balas de diferentes materiales calentados al rojo vivo, que extrapoló audazmente a objetos del tamaño de los planetas. Para la Tierra, determinó de esta manera que habían pasado 75 000 años antes de que se volviera habitable y que permanecería habitable durante 80 000 años. Además, tras observar las velocidades muy bajas a las que se depositaban los sedimentos en el mar, Buffon consignó en sus cuadernos una edad de diez millones de años. Si prefirió no publicarlo, no fue por la censura eclesiástica, sino porque consideró que la inmensidad de tal duración no podría ser comprendida por sus contemporáneos.
Uno de los efectos más notables del problema cosmológico planteado por Buffon fue incitar a Joseph Fourier (1768-1830) a elaborar su famosa teoría de la propagación del calor. En ella introdujo una distinción fundamental entre las capacidades que tenía una sustancia para conducir y acumular este calor. Al considerar que estas dos variables no eran conocidas, Fourier finalmente se abstuvo de cualquier aplicación a la refrigeración de la Tierra. Gran admirador de Fourier, Kelvin fue más audaz al basarse también en los dos principios de la termodinámica enunciados entretanto (conservación de la energía y aumento de la entropía de un sistema aislado). Suponiendo de manera bastante arbitraria que la temperatura inicial de la Tierra había sido de 3870 °C, calculó con los parámetros térmicos considerados apropiados que habían sido necesarios entre 20 y 400 millones de años para que el perfil de temperatura observado en la superficie de la Tierra (el gradiente geotérmico) alcanzara su valor medido de aproximadamente 30 °C por kilómetro. El resultado fue especialmente convincente, ya que coincidía con la edad determinada para el Sol por un método completamente diferente: si la energía suministrada por un combustible como el carbón o por la caída de los cometas sobre el Sol era muy insuficiente para asegurar el flujo conocido de calor solar, la que liberaba una contracción gravitacional del Sol sobre sí mismo permitía, en cambio, duraciones de 40 a 100 millones de años.
Por su parte, los geólogos habían tendido a evocar tiempos mucho más largos. El debate que se inició fue tanto más intenso cuanto que Kelvin no dejó de rehacer sus cálculos para anunciar duraciones cada vez más cortas, que limitó a sólo 24 millones en 1893 a partir de parámetros térmicos que creía más precisos. Sin embargo, su posición se volvió insostenible rápidamente tras el descubrimiento de la radiactividad por Henri Becquerel (1852-1908) en 1896, y más tarde tras los trabajos de Pierre (1859-1906) y Marie Curie (1867-1934) sobre el uranio, el torio y el radio, el primer elemento químico nuevo que descubrieron. Los cálculos de Kelvin presuponían la ausencia de fuentes de calor internas en la Tierra. Sin embargo, Pierre Curie observó en 1903 con su colaborador Albert Laborde que los efectos térmicos de la radiactividad eran enormes y demostró además que la intensidad de la radiación emitida disminuía con el tiempo de manera rigurosamente exponencial. Como él subrayó, la hora podía ser medida ahora de manera absoluta, independientemente del movimiento de los astros.
La primera datación geológica se produjo rápidamente. En 1905, fue obra del físico inglés Ernest Rutherford (1871-1937), quien aprovechó el hecho de que la desintegración del uranio y el torio producía una cantidad de helio que también representa una medida del tiempo. Con su estimación de la tasa de producción de helio por el uranio, Rutherford pudo determinar la edad de un mineral uranífero a partir de los contenidos medidos para estos dos elementos: ¡con 140 millones de años, este simple mineral resultó ser mucho más antiguo que toda la Tierra según la edad atribuida por Kelvin! Posteriormente se comprendió que el uranio y el torio eran el punto de partida de largas cadenas de desintegración cuyo término común era el plomo.
El contenido de plomo acumulado en un mineral uranífero también constituía, por tanto, un cronómetro. En Londres, Arthur Holmes (1890-1965) aplicó el método para datar rocas del período Carbonífero, período Devónico y Silúrico; Las edades respectivas de 340, 370 y 430 millones de años que determinó en 1911 para estos tres períodos a partir de las pequeñas cantidades de plomo analizadas fueron, por tanto, los primeros hitos firmes colocados en la escala de tiempo geológico (que difieren solo en 15, 38 y 5 millones de años de los valores aceptados hoy en día). Pero, por supuesto, quedaba por datar la Tierra misma. Esto fue posible gracias al descubrimiento de los isótopos, que son los mismos elementos químicos que difieren solo en ligeras variaciones en sus masas atómicas. Resultó que existen dos isótopos radiactivos del uranio, con masas de 235 y 238, cuyas cadenas radiactivas terminan respectivamente en plomos con masas de 207 y 206. Con sus vidas medias de 0,71 y 4,56 mil millones de años, como se descubrió en la década de 1920, estos isótopos constituyen dos cronómetros diferentes de un mismo fenómeno. Para minerales o rocas no alteradas y de la misma edad, pero con diferente contenido de uranio, se demostró además, a partir de las leyes de la radiactividad, que las composiciones isotópicas del plomo siguen una ley muy simple: Las relaciones 207Pb/204Pb y 206Pb/204Pb, donde el plomo 204 es un isótopo no radiogénico, deben definir una línea recta cuya pendiente aumenta con la edad geológica.
Sin embargo, para poder aplicar el método, fueron necesarios unos veinte años de avances en análisis e instrumentación. De hecho, era imposible medir con precisión las abundancias isotópicas mediante análisis químicos. El espectrómetro de masas permitió hacerlo separando los isótopos como un prisma descompone la luz. Descendiente de los tubos de rayos catódicos con los que se habían observado los rayos X y luego el electrón, este instrumento había permitido descubrir los isótopos de innumerables elementos desviando de manera diferente sus iones en el vacío mediante campos magnéticos y eléctricos. Sin embargo, convertir este espectrómetro en un instrumento de medición preciso requirió un largo trabajo en un contexto, el del Segunda Guerra Mundial, que convirtió al uranio en un asunto de gran importancia estratégica. Al mismo tiempo, fue necesario medir con la precisión adecuada las larguísimas vidas medias de los dos isótopos radiactivos, mientras que hubo que desarrollar nuevos métodos de microquímica para aislar (sin contaminarlos) las cantidades ínfimas de los elementos que debían analizarse.
Para determinar la edad de la Tierra, quedaba por resolver un desafío: encontrar muestras cuyo plomo fuera representativo del de toda la Tierra. La idea del estadounidense Clair Patterson (1922-1995) fue considerar los sedimentos oceánicos cuyo plomo constituye un promedio del de vastas áreas continentales.
Pero, ¿cómo definir entonces una recta con el único punto definido por las relaciones 207Pb/204Pb y 206Pb/204Pb de los sedimentos? Para ello, Patterson tuvo la otra idea de suponer que los meteoritos se habían formado al mismo tiempo que la Tierra. Entonces, tenía un punto para la Tierra (sedimentos), dos para meteoritos de piedra (condritas) y otros tres para meteoritos de hierro (uno de los cuales, Canyon Diablo, estaba prácticamente libre de uranio y torio, por lo que su composición isotópica podía considerarse la del plomo primigenio). Patterson obtuvo entonces una buena recta cuya pendiente indicaba una edad de 4550 ± 700 millones de años.
Una controversia de dos mil quinientos años había llegado a su fin, no por la combinación de herramientas inadecuadas o medidas discordantes, sino por la creación de métodos completamente nuevos: dejando de lado las dificultades analíticas, un problema cuya complejidad había desafiado el entendimiento de las mentes más eminentes a través de los siglos se había reducido a un ejercicio de álgebra para estudiantes de secundaria.